花生秧與麥秸對荷斯坦奶牛瘤胃降解率及營養物質消化率的影響

范逸婷，齊 欽，付 彤，李鵬濤，蔡阿敏，柳雷振，鄭 卓，高騰云

（河南農業大學動物科技學院，河南鄭州 450046）

花生作為我國傳統的油料作物，是我國三大食用油料作物之一[1]。河南是全國最大的花生種植省，擁有非常豐富的花生秧資源[2]。麥秸是糧食作物的主要副產物，具有高纖維、難消化的特點，單胃動物難以利用，但可被反芻動物利用產生揮發性脂肪酸（VFA）來提供能量[3]。花生秧與麥秸是河南省主要的非常規粗飼料來源，提高花生秧和麥秸的利用效率，既能夠緩解飼料資源短缺問題，又可緩解生態壓力。目前花生秧和麥秸已經逐漸應用于動物生產中，但研究主要集中在肉羊和肉牛上[4-8]，關于奶牛對花生秧和麥秸的利用效率缺乏研究。

評定反芻動物飼料營養價值的方法包括體內法（invivo）、半體內法（in situ）和體外法（in vitro）。體內法是指將飼料直接飼喂動物，通過分析消化代謝產物來直接反映動物的真實生理狀態[9]，是目前評定反芻動物飼料營養價值的最準確、最直觀的方法[10]。半體內法即尼龍袋法，是將飼料通過瘤胃瘺管與動物瘤胃間接接觸，測定不同降解時長的飼料營養物質變化，計算降解率，能夠比較真實、客觀地反映出飼料在瘤胃中降解情況[11]。體外法是將飼料放入模擬瘤胃內環境的體外產氣裝置中，模擬瘤胃消化情況，從而測定飼料的發酵情況，該方法的準確性無法保證，結果可能與實際情況不符[9]。

本試驗擬采用體內法和半體內法系統研究花生秧和麥秸在奶牛體內的降解率和消化率，以期為改善花生秧和麥秸的利用效率、提高花生秧和麥秸在奶公牛育肥上的利用率提供理論依據和數據參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與方法

1.1.1 尼龍袋試驗設計與方法 采用單因子試驗設計，選擇3 頭有永久性瘤胃瘺管的中國荷斯坦牛，飼喂相同的全混合日糧（TMR），于08:00、18:00 飼喂，自由飲水。基礎日糧組成和營養成分見表1。采用尼龍袋技術測定樣品的瘤胃降解率。試驗前將花生秧及麥秸粉碎至18目并于65℃中烘干，稱取6 g 裝入孔徑為50 μm、大小為8 cm×12 cm 規格的尼龍袋中。取一根聚氯乙烯塑料管，將尼龍袋放入塑料管一端縫隙間并用橡皮筋固定，另一端用線繩固定于瘺管蓋處。在同一時間點將塑料管分別投入3 頭試驗牛瘤胃中，每頭牛瘤胃中投入7 根即每頭牛一次投入14 個尼龍袋，并在投入后的4、8、12、24、36、48、72 h 后分別取出1 根管，放入冷水中清洗干凈。將清洗干凈的尼龍袋于65℃條件下烘48 h，測定尼龍袋中樣品的干物質（DM）、粗蛋白質（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量。

表1 試驗日糧組成及營養成分（干物質基礎）

1.1.2 消化代謝試驗設計與方法 選用17 月齡左右、出生日齡和體重相近的18 頭荷斯坦奶牛，隨機分成2組，每組3 個重復，每個重復3 頭牛，TMR 日糧中分別添加花生秧和麥秸，預試期14 d，正試期4 d，于08:00、18:00 飼喂，自由飲水，正試期于早晚飼喂前采用直腸取糞法采集糞樣。基礎日糧組成和營養成分見表2。試驗采用鹽酸不溶灰分（AIA）作為指示劑測定日糧營養物質的消化率。AIA 法原理是假定AIA 在動物體內消化后能從糞中完全排出，通過飼料和糞中營養物質的含量以及AIA 含量的變化計算營養物質的消化率。

表2 試驗日糧組成及營養成分（干物質基礎）

1.2 樣品采集及指標測定

1.2.1 飼料原料的采集及處理 花生秧與麥秸取樣均采用四分法，65℃烘至恒重后粉碎至18 目。

1.2.2 糞樣采集及預處理 每次采集500～1 000 g 糞樣，按照鮮重25%比例加入酒石酸（10%）進行固氮，65℃烘至恒重后粉碎，測定其營養成分。

1.2.3 飼料及糞便常規營養成分的測定 樣品DM 參照《飼料中水分的測定》（GB/T 6435-2014）測定；CP含量采用凱氏定氮法（全自動凱氏定氮儀）測定；粗脂肪（EE）參照《飼料中粗脂肪的測定》（GB/T 6433-2006）測定；NDF、ADF 采用濾袋法（半自動纖維分析儀）測定；粗灰分（Ash）參照《飼料中粗灰分的測定》（GB/T 6438-2007）測定；鈣（Ca）參照《飼料中鈣的測定》（GB/T 6436—2018）測定；磷（P）參照 《飼料中總磷的測定》（GB/T 6437—2018）測定；GE 采用氧彈測熱法（微機全自動量熱儀）測定；AIA 參照《飼料中鹽酸不溶灰分的測定》（GB/T 23742-2009）測定。

1.3 計算方法

1.3.1 瘤胃降解率的計算 瘤胃實時降解率的計算公式：

不同營養物質某時間點實時降解率=［（樣品中該營養物質的含量－某時間點降解后該營養物質的含量）/樣品中該營養物質的含量］×100%

根據?rskov 等[12]的計算方法計算降解參數，計算公式：

式中，P 為實時降解率（%），a 為快速降解部分（%），b 為慢速降解部分（%），c 為慢速降解部分的降解速率（%/h），t 為飼料在瘤胃內的滯留時間（h），ED 為有效降解率，k為飼料成分的瘤胃外流速率（取0.253%/h）[13]。

1.3.2 AIA 法計算養分消化率 計算公式：

AIA 法養分消化率=100%－（日糧中養分含量/糞中養分含量）×（日糧中指示劑含量/糞中指示劑含量）×100%

1.4 統計分析 采用 Excel 2003 整理數據和計算，采用SPSS 24.0 的獨立樣本t檢驗進行分析，結果以平均值±標準差表示。利用SPSS 的非線性回歸分析計算瘤胃降解動力學參數。

2 結果

2.1 花生秧與麥秸的營養成分差異 由表3 可知，花生秧的CP 含量明顯高于麥秸，而NDF 和ADF 含量明顯低于麥秸，Ash、Ca 和P 含量略高于麥秸。

表3 花生秧與麥秸的主要營養成分含量（干物質基礎）) %

2.2 花生秧與麥秸營養物質的降解特性分析（尼龍袋試驗） 由表4 可知，隨著樣品在瘤胃中停留時間的延長，DM、CP 降解率逐漸增加；而在相同時間點的不同樣品的DM、CP 降解率存在差異。花生秧在各個時間點的DM、CP 實時降解率及有效降解率均高于麥秸（P＜0.01），花生秧的DM 快速降解部分比例高于麥秸（P＜0.01），DM 慢速降解部分比例也高于麥秸（P＜0.05），CP 快速部分的比例高于麥秸（P＜0.05）。結果表明，瘤胃對花生秧的DM、CP 的利用率比麥秸更高。

表4 花生秧與麥秸 營養物質的瘤胃實時降解率及降解參數分析

花生秧與麥秸的 NDF、ADF 降解率均隨著在瘤胃中消化時間的增加而升高。其中，4、8、24 h 時的花生秧NDF 實時降解率高于麥秸（P＜0.01），12、72 h 時也高于麥秸（P＜0.05），ED 高于麥秸（P＜0.05）。4、8、24、48、72 h 時的ADF 實時降解率高于麥秸（P＜0.01），12、36 h 時也高于麥秸（P＜0.05），ED 高于麥秸（P＜0.05）。結果表明，花生秧的NDF、ADF 較麥秸更易于被瘤胃中微生物分解利用。

2.3 花生秧與麥秸日糧的表觀消化率分析（消化代謝試驗） 由表5 可知，以花生秧與麥秸為粗飼料飼喂荷斯坦奶牛對其全消化道營養物質表觀消化率的影響，花生秧日糧的NDF、ADF 和CP 表觀消化率高于麥秸日糧（P＜0.01）；花生秧日糧的P 表觀消化率高于麥秸日糧（P＜0.05）；2 種日糧的DM 和EE 表觀消化率無顯著差異，花生秧略高。與在日糧中添加麥秸相比，添加花生秧會提高NDF、ADF、CP 和P 的表觀消化率。

表5 花生秧與麥秸日糧的營養物質消化率分析

3 討 論

3.1 花生秧與麥秸的營養成分分析 粗飼料的營養成分是評定其營養價值的基礎，其中CP 和粗纖維含量的高低在一定程度上決定了其營養價值的高低。本試驗中花生秧的CP 含量高，ADF、NDF 含量低，說明其營養價值高，是奶牛理想的飼料資源。麥秸的ADF、NDF 含量高于花生秧，可能由于其作為糧食作物需要更多的纖維素來支撐莖稈[14]。麥秸的ADF、NDF 含量高，可以促進瘤胃液的分泌，但CP 含量低，因此應該控制日糧中麥秸的添加量。

3.2 花生秧與麥秸的瘤胃降解率分析 DM 降解率是影響反芻動物干物質采食量（DMI）的重要因素，DM 降解率越高，其原料的DMI 就越高，說明該原料更容易被反芻動物消化利用[15]。本試驗中，花生秧的DM 降解率在24 h 前快速升高，48 h 后趨于平緩，且在72 h后達到68%；麥秸的DM 降解率在4 h 前和24～48 h 升高較快，但在72 h 后不到50%；在整個降解過程中，花生秧的DM 降解率均高于麥秸，這可能由于麥秸的DM 以纖維為主，較難消化，而花生秧蛋白含量高，纖維含量低，更易被瘤胃微生物消化利用。

CP 降解率由飼料CP 在瘤胃中發酵的難易程度和在瘤胃中的滯留時間所決定[13]。本試驗中，2 種粗飼料前12 h 的CP 瘤胃降解速率較快，12 h 后趨于穩定，且花生秧72 h 后的降解率超過70%，表明花生秧中的蛋白易被瘤胃微生物利用。而麥秸在不同時間點的CP 降解率均低于花生秧，這與黃帥等[16]的研究結果一致，其原因可能由于秸稈類飼料的纖維素結構影響了蛋白質的分解與釋放[17]。

粗飼料中含有大量的纖維以保證瘤胃的發酵功能，NDF 和ADF 降解率也可以用于評價粗飼料的營養價值[17]。飼料中的結構性碳水化合物主要包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠等。纖維素、半纖維素和木質素組成NDF，纖維素和木質素組成ADF，其中木質素不能被瘤胃微生物分解，因此木質素含量的高低會影響NDF 和ADF 降解率[18]。本試驗中，花生秧的NDF和 ADF 的ED 均高于麥秸，這可能與花生秧的NDF 和ADF 低于麥秸有關，而麥秸本身木質素的含量較高，花生秧的木質化程度較低，更容易被瘤胃微生物降解。

3.3 花生秧與麥秸的營養物質表觀消化率分析 反芻動物的表觀消化率是日糧在消化道內的流通速率和消化兩者綜合作用的結果[19]。DM 和OM 的表觀消化率可以體現奶牛對日糧的利用效率。NDF 和ADF 表觀消化率的高低可以反映日糧中纖維的利用效果、日糧的品質和原料的組合效應[20]。在本試驗中，花生秧的OM 消化率顯著高于麥秸，這與Mosi 等[21]用不同秸稈粗飼料飼喂綿羊時的研究結果一致。但是兩組間的DM 消化率不明顯，這可能與花生秧的灰分含量較多有關系。NDF、ADF 的表觀消化率也顯著高于麥秸，這與李海利等[22]、孫國強等[23]研究結果一致，表明日糧中加入花生秧可以提高日糧的表觀消化率。而麥秸的NDF、ADF 表觀消化率低是因為纖維的大量攝入使瘤胃內流速加快，纖維在消化道內的停留時間變短而造成消化率下降[24-25]。

4 結 論

本研究結果表明，花生秧與麥秸均可作為奶牛的粗飼料，其中花生秧營養價值高于麥秸，能夠更好地被奶牛利用，但使用時要注意其粗灰分含量高的問題；麥秸的結構性碳水化合物含量高，使用時應注意在日糧中的添加量，可與花生秧等蛋白含量較高的粗飼料配合使用。